RGB-LED背光系统的散热研究

在RGB-LED背光系统的开发工作中,散热是个非常重要的研究课题,因为目前的LED在发光的同时会产生较多的热量,而这些热量会严重影响LED的发光性能。本文针对LED背光系统的散热问题,提出了一种新型基板设计技术,这种新型的铝基板相比于传统的聚合物绝缘金属基板有明显的优势,它是在铝基上用化学方法生成一层很薄的阳极绝缘氧化层,在绝缘氧化层上用掩膜或者光刻形成所设计的电路图形,用磁控溅射的方法,交替地沉积基底膜、导电膜和焊接膜,从而在铝基板上形成具有导热性和可焊性的金属化电路层,在该层上可以封装电子元器件或LED芯片。经过测试,新型绝缘铝基板和传统的聚合物绝缘铝基板的热阻分别是4.78℃/W和7.61℃/W。     

注浆成型法制备阳极支撑锥管状SOFC

采用简单经济的传统陶瓷制备工艺——注浆成型法制备锥管状阳极基底。将该基底在1000℃烧结4h后采用浆料喷涂法在其上制备致密的YSZ电解质膜,在1400℃下烧结4h。采用涂覆法制备锰酸锶镧(LSM)阴极,并组装成固体氧化物燃料电池(SOFC)单体。将该电池在氢气燃料(流量为100mL/min)和空气氧化剂的条件下测试。测得的最高电池开路电压为1.072V。850℃时最大比功率达到670mW/cm2,此时电池的总面积比电阻为1ΩW.cm2,欧姆面积比电阻仅为0.2ΩW.cm2。扫描电镜结果显示通过注浆成型法制备的阳极基底呈多孔状态,非常适合固体氧化物燃料电池对阳极的要求。     

嵌埋陶瓷基板的白光LED散热问题

借助积分球系统和结温测试仪,对比研究了具有相同外形尺寸的MCPCB及嵌埋陶瓷基板对白光LED散热影响的差异,同时还研究了当AlN几何尺寸时嵌埋陶瓷基板在LED功率及尺寸变化时其散热性能的变化情况。结果表明,嵌埋陶瓷基板因一维热阻及扩散热阻均小于MCPCB,从而具备较好的散热优势;随着LED功率及尺寸的增大,含相同几何尺寸AlN的嵌埋陶瓷基板的总热阻变小,其所表现出来的散热性能有所提升,与之对应的LED模组的热阻也相应减小,这种散热差异性是由参与导热的陶瓷块的体积以及水平方向上的扩散热阻所决定的。     

一种背部涂覆的柔性LED灯丝的制备与研究

在采用高导热的铝基板作为灯丝基板的基础上,采用丝网印刷的办法在灯丝基板背部涂覆一层石墨烯与树脂的混合材料,以此背部涂覆的基板制备柔性LED灯丝。通过光学、温度、老化等多项测试表明,背部涂覆的柔性灯丝降低了灯丝的工作温度、提高了灯丝的稳态光通量,使灯丝的光学性能与可靠性都得到了有效的提升。     

二次涂覆法制备高导热铝基覆铜板的研究

为改善高导热铝基覆铜板剥离强度、击穿电压稳定性和绝缘可靠性,通过二次涂覆法在铜箔表面涂覆不同导热填料含量的复合粘结剂,制得一种高导热铝基覆铜板,并与一次涂覆法制备的高导热铝基覆铜板进行性能对比分析。结果表明:两种涂覆方法制备的高导热铝基覆铜板的绝缘层中填料分散均匀,其导热系数和热阻差异较小,都能通过288℃极限(带铜)浸锡和PCT测试;采用二次涂覆法制备的高导热铝基覆铜板的剥离强度和耐电压值均比一次涂覆法的有较大的提高。     

高压单芯电缆铝护套下热阻的动态特性与实验研究

为了掌握电缆铝护套至导体热阻随温度变化的规律,提出了电缆铝护套至导体热阻的模型,通过高压单芯电缆阶跃电流温升实验,得到电缆各层在不同稳态下的温度分布,并根据热阻定义,推导电缆各层在不同温度下的热阻值及其随温度变化的规律。结果表明:电缆铝护套至导体热阻随温度的升高而降低,递减速率随温度的升高而变缓,并趋于稳定;单位长度电缆的绝缘层热阻和铝护套至导体热阻分别趋近于0.50 K.m/W和0.55K.m/W,其值比IEC 60287标准计算值分别小0.054 7K.m/W和0.077 1K.m/W;求得铝护套至导体热阻率为3.070K.m/W,比标准值小0.43K.m/W;气隙层热阻值为空气强制对流热阻值和接触热阻值并联之和,其值比标准值小1个数量级。     

线路板用导热绝缘涂料的研究

采用环氧树脂体系为基础,加入球形氧化铝及其他助剂制备了热固性绝缘导热涂料。通过对涂料的黏度、导热系数、红外光谱、TGA等进行测试,比较分析了涂料固化前后的性能,最终确定了涂料配方。结果表明:该涂料的储存时间超过24 h,经60℃/24 h固化后导热率为1.1 W/(m·K),击穿强度不低于35 MV/m,其他性能均符合常规线路板的生产要求。     

高效散热型COB LED日光灯

在分析LED日光灯各种技术方案的基础上,采用COB工艺,以小功率芯片直接封装在铝基板上,减少了LED器件的结构热阻和接触热阻,研制成高效散热型COB LED日光灯,提高了光效和照度.与贴片LED日光灯相比,除上述优点外还增加了均匀性和降低了成本,应用到公交车上取得了很好的节能效果.     

沉淀法合成NiO及NiO-YSZ阳极性能

用硝酸盐-氨水沉淀法合成了NiO纳米粉体,X-射线粉末衍射结果表明样品为面心立方结构,颗粒的平均粒径为23nm。以此纳米NiO为原料,制备NiO-YSZ阳极,阳极的高温烧结收缩比YSZ电解质小6%。高温H2还原电阻测量表明该阳极在700℃时10min完成还原,电导率为570S/cm。在NiO-YSZ阳极上用离心沉积方法制备了一层厚12μmYSZ薄膜,扫描电子显微镜测试结果表明阳极和电解质薄膜之间的接触良好。采用Sm0.2Ce0.8O1.9浸渍的La0.7Sr0.3MnO3阴极,单电池在750℃时的最大比功率为0.52W/cm2,测试结果还表明该阳极具有合理的孔隙率:说明采用硝酸盐-氨水沉淀法合成的NiO可以应用于制备固体氧化物燃料电池的阳极。     

一种柔性LED灯丝的制备与研究

采用高导热的铝基板作为灯丝基板,来制备可柔性弯曲的倒装LED灯丝。通过积分球测试系统以及热成像分析对比,发现相比直条状态灯丝将柔性灯丝弯曲并拉伸至一定长度时,稳态温度降低,灯丝亮度升高。在该状态下灯丝可驱动至6 W以上,灯丝稳态光通量可维持在初态的90%以上,并且老化1 000 h光通量维持率为95%,老化性能优越。因此实现了一种单根高功率柔性灯丝的制备,为市场提供一种新型可靠,具有广泛应用前景的灯丝。